CN116046703A - 一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，步骤如下：S1.选择旱天工作日0点‑7点的时间段，对上游居民区污水总排口生活污水取样并检测氨氮浓度，获取该区域居民生活污水的氨氮浓度特征值C0；S2.选择旱天工作日0点‑7点的时间段，对总排口下游的污水检查井进行取样检测，获取沿程检查井内污水的氨氮浓度C1、C2……Ci；S3.将居民生活污水氨氮浓度特征值C0和取样检查井污水氨氮浓度C1、C2……Ci做曲线进行分析，快速判定外水入流入渗管段。本发明基于夜间居民生活污水氨氮排放浓度高且相对稳定的排污规律，通过简单易行的方法实现外水入流入渗管段的快速排查诊断，具有可操作性强、准确率高、耗时短、成本低的优点。
Description
技术领域
本发明属于城镇排水与污水处理技术领域，具体涉及一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法。
背景技术
外水入流入渗隐患点位的排查诊断，是排水管网病害整治的第一步和重要基础；由于城市排水管网建于地面之下，鉴于其隐蔽性，目前排查检测手段主要包括管道内窥机器人（CCTV）、管道潜望镜（QV）、探地雷达系统（GPR）等；但上述管道检测方法不仅需要封堵、停水等工序，甚至还要清淤等准备工作，存在工作量大、施工要求高、工作周期长、投入成本高等缺点。
城镇居民生活污水污染物的产生排放具有显著的日变化和季节变化特征，尤其是日间、夜间的排放浓度和变化规律具有显著差异。基于所在区域源头居民生活污水氨氮等污染物排放浓度的变化规律，提出一种外水入流入渗快速排查诊断方法成为亟需和可能，对缩短管网病害排查诊断周期，减少工程经费投入，推进各地污水处理提质增效工作进程，改善城市水环境质量都具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，通过获取居民生活产排污稳定的工作日0点-7点时间段源头居民生活污水氨氮排放浓度特征值及管道沿程各节点污水氨氮浓度，通过对比分析，快速排查发现外水入流入渗病害管段，可作为管网CCTV、QV检测前的定位工序，有效解决了现有CCTV、QV等检测手段工作量大、施工要求高、周期长、费用高等问题，具有可操作性强、准确率高、耗时短、成本低的优点。
本发明采用的技术方案是：
一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，步骤如下：
S1.选择旱天工作日0点-7点的时间段，采用每间隔一定时间取一次瞬时样的形式，对所收集污水的BOD5浓度低于100 mg/L的污水管道上游居民区污水总排口的生活污水进行取样并检测氨氮浓度，取样数量不少于5个，计算所有水样氨氮浓度的算术平均值，作为该区域居民生活污水的氨氮浓度特征值，以C0表示，单位为mg/L；
优选的是，取样间隔时间不超过30 min；
S2.选择旱天工作日0点-7点的时间段，自上游居民区污水总排口下游第1个检查井开始，沿污水主干管向下游，对每个或每间隔1-2个污水检查井进行取样并检测氨氮浓度，获取沿程检查井内污水的氨氮浓度，检测结果分别以C1、C2……Ci表示，单位为mg/L，其中，i为取样检查井的序号；
S3.将该区域居民生活污水氨氮浓度特征值C0与取样检查井的污水氨氮浓度C1、C2……Ci做曲线，并对浓度曲线做分析，判定外水入流入渗情况，具体判定方法为：
S31.以C0为基准值，如下游所有取样检查井的氨氮浓度Ci≥80%C0，初步判定下游不存在外水入流入渗；如下游第n个取样检查井的氨氮浓度Cn＜80%C0，则判定总排口与第n个取样检查井之间氨氮浓度最高的m号取样检查井与第n个取样检查井之间的污水管存在外水入流入渗；
S32.以Cn为基准值，继续向下游排查，如下游所有取样检查井的氨氮浓度Ci≥80%Cn,初步判定下游不存在外水入流入渗；如下游第n1个取样检查井氨氮浓度Cn1＜80%Cn，则判定第n至n1取样检查井之间氨氮浓度最高的m1号取样检查井与第n1个取样检查井之间的污水管存在外水入流入渗；
S33.重复步骤S31和步骤S32，直至排查完所有取样检查井。
优选的是，所述C0通过至少一个工作日的检测结果确定，不低于根据T/CUWA10101-2021《城镇居民生活污水污染物产生量测定》标准检测得到的该区域居民楼宇所排放生活污水氨氮浓度的1.5倍。
优选的是，所述旱天工作日0点-7点的时间段污水主干管无高氨氮浓度（≥20 mg/L）的工业企业污废水排入。
优选的是，所述氨氮指标按照HJ 535《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》检测，且取样检测工作在同年同一季节完成。
优选的是，所述外水包括河湖水、施工降水、山泉山溪水、地下水、低氨氮工业企业废水。
优选的是，相邻取样检查井的间距越小，判定的外水入流入渗管段越精准。
优选的是，所述该区域居民生活污水的氨氮浓度特征值C0低于该区域城镇污水处理厂近2年进水的氨氮浓度平均值时，将检测范围向包括各居民小区内污水管道在内的上游管道延伸排查。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
（1）本发明基于夜间居民生活污水氨氮排放浓度高且相对稳定的排污规律，通过在旱天工作日夜间时段取样检测上游居民生活区污水总排口及下游沿程检查井污水的氨氮浓度，对比并分析变化趋势，进而快速排查存在外水入流入渗病害的管段，具有方法科学、准确率高的优点。
（2）本发明通过检测、分析源头居民区及排水管网关键节点处污水氨氮浓度变化来快速甄别管网病害管段，克服了常规CCTV、QV等管道检测需要封堵、停水等工序要求的实际操作难题，具有可操作性强、耗时短、成本低的优点。
（3）本发明可以作为管网CCTV、QV检测前的诊断和初步定位工序，可有效减少管道检测长度，缩短施工周期，减少投入成本，有利于推进各地污水处理提质增效工作进程，助力城市水环境质量快速改善。
附图说明
图1为本发明实施例1的氨氮浓度变化曲线图。
图2为本发明实施例2的氨氮浓度变化曲线图。
图3为本发明实施例3的氨氮浓度变化曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，包括以下步骤：
S1.于旱天工作日凌晨1点至凌晨3点时间段，在广东省某城市某区域所收集污水的BOD5浓度为35 ~ 50 mg/L的污水管道上游居民区污水总排口取样，每30 min取一次瞬时样，取5个样，检测所有水样的氨氮浓度分别为98.3mg/L、97.1 mg/L、95.3 mg/L、97.0 mg/L、94.1 mg/L，计算所有水样氨氮浓度的算术平均值，获取该区域该时间段排放污水的氨氮浓度特征值C0为96.4mg/L；
S2.于旱天工作日凌晨1点至凌晨4点时间段，自上游居民区污水总排口开始沿被检测主干管向下游，每间隔1个污水检查井进行取样，取样检查井依次以1、2、3、4、5、6、7、8编号，所有水样的氨氮浓度C1、C2……C8，分别为97.82mg/L、98.02mg/L、97.88mg/L、97.76mg/L、97.78mg/L和97.74mg/L、98.1mg/L、97.94mg/L；
S3.将步骤S1、S2中污水总排口和取样检查井的氨氮浓度C0、C1、C2……C8做曲线，如图1所示，通过对该浓度曲线进行分析，判定外水入流入渗的管段；
具体判定方法为：以步骤S1居民小区污水总排口氨氮浓度C0(96.4 mg/L)为基准值，下游8个检查井浓度均大于80%C0，因此，可以初步判定该段污水管道不存在外水入流入渗的情况。
实施例2
一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，包括以下步骤：
S1.于工作日凌晨1点至凌晨4点时间段，在河北省某城市某区域所收集污水的BOD5浓度为50 ~ 75 mg/L污水管道上游居民区污水总排口取样，每30 min取一次瞬时样，共取了7个样,检测所有水样的氨氮浓度分别为102.0mg/L、98.3mg/L、97.8 mg/L、96.3 mg/L、97.2 mg/L、99 mg/L、93.4 mg/L，计算所有水样氨氮浓度的算术平均值，获取该区域该时间段排放污水的氨氮浓度特征值C0为97.7mg/L；
S2.于工作日凌晨1点至凌晨6点时间段，自上游居民区污水总排口开始沿被检测主干管向下游，每间隔2个污水检查井进行取样，取样检查井依次以1、2、3、4……16编号，检测所有水样的氨氮浓度C1、C2……C16，分别为98.3 mg/L、98.1 mg/L、96.7 mg/L、98.2 mg/L、99 mg/L、97.5 mg/L、101.2 mg/L、100.4 mg/L、101.6 mg/L、99.6 mg/L、103.3 mg/L、104mg/L、76.3 mg/L、77.1 mg/L、75 mg/L、76.8 mg/L；
S3.将步骤S1、S2中污水总排口和取样检查井的氨氮浓度C0、C1、C2……C16做曲线，如图2所示，通过对该浓度曲线进行分析，判定外水入流入渗的管段,具体判定方法为：
以S1所述居民小区污水总排口氨氮浓度C0(97.7mg/L)为基准值，下游第13号检查井中污水氨氮浓度小于了80%C0，可以判定总排口到13号取样检查井中间氨氮浓度最大的12号取样检查井与13号取样检查井之间（约150米管段）存在外水入流入渗的情况。
实施例3
一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，包括以下步骤：
S1.于工作日凌晨3点至凌晨5点时间段，在新疆某城市某区域所收集污水的BOD5浓度为60 ~ 90 mg/L污水管道上游居民区污水总排口取样，每20 min取一次瞬时样，共取了7个样,检测所有水样的氨氮浓度分别为105.1 mg/L、103.3 mg/L、106.5 mg/L、101 mg/L、116.1 mg/L、112.9 mg/L、110.9 mg/L，计算所有水样氨氮浓度的算术平均值，获取该区域该时间段排放污水的氨氮浓度特征值C0为108mg/L；
S2.于工作日凌晨1点至凌晨7点时间段，自上游居民区污水总排口开始沿被检测主干管向下游，对每个污水检查井进行取样，取样检查井依次以1、2、3、4、……15编号，检测所有水样的氨氮浓度C1、C2……C15，分别为106.2 mg/L、110 mg/L、101.3 mg/L、113 mg/L、115 mg/L、110.9 mg/L、80.2 mg/L、76.4 mg/L、81.3 mg/L、82 mg/L、83 mg/L、59.4 mg/L、50.4 mg/L、51.5 mg/L、52.1 mg/L；
S3.将步骤S1、S2中污水总排口和取样检查井的氨氮浓度C0、C1、C2……C16做曲线，如图3所示，通过对该浓度曲线进行分析，判定外水入流入渗的管段,具体判定方法为：
S31.以S1居民小区污水总排口氨氮浓度C0(108 mg/L)为基准值，下游7号检查井中污水氨氮浓度小于了80%C0，可以判定总排口到7号取样检查井中间氨氮浓度最大的5号取样检查井与7号取样检查井之间（约100米管段）存在了外水入流入渗的情况；
S32.以C7为基准值，继续向下游排查，当下游第12号取样检查井氨氮浓度C12≤80%C7，可以判定7至12号取样检查井之间氨氮浓度最高的11号取样检查井与12号取样检查井之间（约50米管段）污水干管存在外水入流入渗；
S33.以C12为基准值，继续向下游排查，下游取样检查井的氨氮浓度均大于C12，说明12号取样检查井后管段不存在外水入流入渗。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，其特征在于：步骤如下：
S1.选择旱天工作日0点-7点的时间段，采用每间隔一定时间取一次瞬时样的形式，对所收集污水的BOD5浓度低于100 mg/L的污水管道上游居民区污水总排口的生活污水进行取样并检测氨氮浓度，取样数量不少于5个，计算所有水样氨氮浓度的算术平均值，作为该区域居民生活污水的氨氮浓度特征值，以C0表示，单位为mg/L；其中，取样间隔时间不超过30 min；
S2.选择旱天工作日0点-7点的时间段，自上游居民区污水总排口下游第1个检查井开始，沿污水主干管向下游，对每个或每间隔1-2个污水检查井进行取样并检测氨氮浓度，获取沿程检查井内污水的氨氮浓度，检测结果分别以C1、C2……Ci表示，单位为mg/L，其中，i为取样检查井的序号；
S3.将该区域居民生活污水氨氮浓度特征值C0与取样检查井的污水氨氮浓度C1、C2……Ci做曲线，并对浓度曲线做分析，判定外水入流入渗情况，具体判定方法为：
S31.以C0为基准值，如下游所有取样检查井的氨氮浓度Ci≥80%C0，初步判定下游不存在外水入流入渗；如下游第n个取样检查井的氨氮浓度Cn＜80%C0，则判定总排口与第n个取样检查井之间氨氮浓度最高的m号取样检查井与第n个取样检查井之间的污水管存在外水入流入渗；
S32.以Cn为基准值，继续向下游排查，如下游所有取样检查井的氨氮浓度Ci≥80%Cn,初步判定下游不存在外水入流入渗；如下游第n1个取样检查井氨氮浓度Cn1＜80%Cn，则判定第n至n1取样检查井之间氨氮浓度最高的m1号取样检查井与第n1个取样检查井之间的污水管存在外水入流入渗；
S33.重复步骤S31和步骤S32，直至排查完所有取样检查井。
2.如权利要求1所述的基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，其特征在于，步骤S1所述C0通过至少一个工作日的检测结果确定，不低于根据T/CUWA 10101-2021《城镇居民生活污水污染物产生量测定》标准检测得到的该区域居民楼宇所排放生活污水氨氮浓度的1.5倍。
3.如权利要求1所述的基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，其特征在于，步骤S1、S2所述旱天工作日0点-7点的时间段污水主干管无高氨氮浓度（≥20 mg/L）的工业企业污废水排入。
4.如权利要求1所述的基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，其特征在于，步骤S1、步骤S2所述氨氮指标按照HJ 535《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》检测，且取样检测工作在同年同一季节完成。
5.如权利要求1所述的基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，其特征在于，步骤S3所述外水包括河湖水、施工降水、山泉山溪水、地下水、低氨氮工业企业废水。
6.如权利要求1所述的基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，其特征在于，相邻取样检查井的间距越小，判定的外水入流入渗管段越精准。
7.如权利要求1所述的基于居民生活排污规律的外水入流入渗快速诊断方法，其特征在于，步骤S1所述该区域居民生活污水的氨氮浓度特征值C0低于该区域城镇污水处理厂近2年进水的氨氮浓度平均值时，将检测范围向包括各居民小区内污水管道在内的上游管道延伸排查。
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